Comment faire le remblai ?

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La meilleure solution aux pathologies qui peuvent être trouvées dans les charges est la performance des travaux de construction avec les meilleures conditions techniques, en mettant l’accent sur une bonne préparation des fondations, une bonne sélection des matériaux, un bon compactage d’entre eux et une bonne finition. Tout cela en tenant compte du fait que le projet de construction doit être suffisamment rigoureux pour assurer la stabilité de la géométrie conçue, tant à long terme qu’à court terme ; que la charge appliquée à la fondation ne génère pas sa rupture ou ses sièges excessifs et que le siège du matériau lui-même formant le le remplissage est autorisé pour la fonction pour laquelle il a été conçu.

Les problèmes qui peuvent survenir dans une charge peuvent être de trois types : affecter la fondation, affecter la stabilité du remplissage, et érosion ou problèmes évolutifs.

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Figure 1. Schémas de pathologies dues à la déformation des pentes (ci-dessus) et les irrégularités dans la fondation (ci-dessous). Cours d’ingénierie géologique et de géologie appliquée. ICOG.

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Enfin, au paragraphe 9.5, les pathologies affectant les remblais et les obturations de grande hauteur ont été exposées, comme on considère ces constructions emblématiques. Cependant, ces pathologies (recueillies dans le tableau 9.2), elles peuvent affecter n’importe quel type de remplissage, si les conditions pour cela sont remplies.

Pathologies affectant la fondation

Ces problèmes géotechniques affectent la fondation où les travaux de terre sont construits, se produisent principalement par deux processus :

  • Établissements  : Les règlements sont liés à la réduction du volume du matériau sous-jacent, en raison de l’effet des charges placées. Il affecte les matériaux du substrat de type sol plus. Des colonies de plus grande ampleur se produisent dans des sols d’origine organique ou principalement des gisements lacustres argileux. Comme nous l’avons déjà il est nécessaire de prendre les précautions nécessaires lors de la cimentation sur des sols mous, en calculant les sièges à court et à long terme. Si nécessaire pour compacter le matériau avec les différentes techniques exposées ou le remplacer par une meilleure qualité.
  • rupture du sol La  : en raison des charges transmises par la charge peut se produire, l’épuisement de sa résistance à la coupe et provoquer une rupture ou une défaillance du matériau. Un calcul précis des charges admissibles du substrat doit être effectué et si nécessaire renforcé pour éviter sa rupture (fig. 2) .La rupture de la fondation peut se produire pendant la construction (situation plus fréquente) ou après la construction avec l’infrastructure en service.

Figure 2. Brisage de la fondation dans le remblai (tiré de http://apuntesingenierocivil.blogspot.com.es/).

Les colonies et la rupture de la fondation peuvent causer des fissures et des mouvements qui empêchent l’utilisation, ou ne provoquent que de légères fissures et sièges qui, bien que limités, permettent la circulation des véhicules ou des chemins de fer.

Pathologies affectant le remplissage lui-même

Un mauvais choix de matériaux qui forment la charge ou un faible compactage de celui-ci, ainsi que des défauts de conception peuvent conduire aux pathologies suivantes :

  • Instabilité des pentes (photo 1) :

Photo 1. Exemple d’instabilités de pentes de remblai. Section JA-3104, Diputación de Jaén.

  • Établissements  : Comme dans le cas de la fondation, dans le remplissage lui-même peut également produire des colonies liées à la réduction du volume du matériau par un faible compactage ou des processus internes dans les matériaux qui les forment (par l’effet de leur propre poids). Les règlements doivent être calculés ou estimés et admissibles ou compatibles avec l’exploitation à court et à long terme de l’infrastructure. Si nécessaire, il sera nécessaire de mettre en œuvre le remplissage.
  • Tubes  : Parfois, et lorsque des drains conçus pour le remplissage ne sont pas suffisants pour déloger le ruissellement ou les canaux qui sauvent les remplissages, un embaumement en amont, appelé effet de digue, peut se produire. L’écoulement de l’eau produite à travers le matériau de remplissage entraîne la traînée des particules les plus fines du sol. Cet effet est généralement présent autour des ouvrages de drainage transversaux (goulottes, égouts, pontons et ponts), situés au fond des obturations, lorsqu’ils ne sont pas bien conçus ou lorsque les matériaux de remplissage qui les entourent ne sont pas bien compactés.
  • Matériaux évolutionnaires  : en général, les réglementations régissant la construction des remblais sont très exigeantes lorsqu’il s’agit de sélection des matériaux à utiliser comme charge et pour cette raison certains types de dépôts sont radicalement rejetés et envoyés en décharge ; par exemple, ceux d’origine évaporitique où les matériaux plâtrés et les roches salines apparaissent entrecoupés de matériaux argileux et, dans certains cas, de roches molles évolutives.

Au moins en Espagne, l’histoire de la construction de remblais peut être située, dans le temps, dans les trois fois suivants :

1) Jusqu’aux années 1960, dans la construction de nombreuses variantes routières, n’importe quel type de matériau était utilisé, ce qui a conduit à peu de temps avant que de nombreux problèmes liés à une déformation excessive se produisent.

2ª) Le développement de la géotechnique, en tant que nouvelle science, éradique les vieux concepts et commence la sélection des matériaux appropriés et l’élimination des autres ; à ce stade, les spécifications techniques émergent, excessivement les matières restrictives, par lesquelles de nombreux matériaux jugés inaptes ont été envoyés à la décharge.

3ª) Actuellement, nous avons tendance à tirer le meilleur parti des matériaux existants à proximité des travaux, afin d’optimiser les ressources économiques et de minimiser l’impact environnemental, mais sans réduire la qualité et la sécurité des travaux ; certaines expériences, avec l’utilisation de matériaux de plâtrage, sont rapportées dans la littérature.

Ces matériaux sont donc actuellement utilisés comme charges, pour lesquelles nous devons prendre les précautions respectives afin que ces matériaux n’évoluent pas et donc perdent leurs propriétés résistantes, ce qui peut provoquer une déformabilité de la charge et finalement son effondrement.

Pathologies de type excédentaire

Ils sont principalement érosion et embaumement ou « effet de digue ».

  • Erosion  : parfois et lorsque les drains conçus pour le remplissage, ne sont pas suffisants évitant le ruissellement ou les chenaux qui sauvent les obturations, des processus d’érosion peuvent survenir (tableau 1), causés par le vent et l’eau, principalement en raison de l’impact des gouttes de pluie et de l’effet de la traînée.

Tableau 1. Causes de l’érosion sur un remblai

Désintégration et transport

Humidification et séchage

Action directe ou

indirecte de la pluie

Mécanisme d’action Effets érosifs directs ou indirects
Impact des gouttes Désintégration Erosion par ruissellement laminaire
Erosion par ruissellement concentré (torrent)

superficiel

ruissellement

phénomène qui présente chaque couche

érosion différentielle due aux différentes résistances

Infiltrations

élévation de la même

NAPPE phréatique suspendue

Coulissante à base
L’ érosion interne. Tubification (paragraphe 9.3)
Fissures

rétrécissement

Expansion et

Perte de cohésion
Flux saisonniers

L’ érosion est un processus naturel causé par l’action climatologique : l’eau, le vent et les changements de température, qui coïncident avec les caractéristiques du lieu en ce qui concerne le type de sol, la végétation, l’emplacement et l’orographie.

Pente dans les obturations doit être conçu en tenant compte rationnellement des caractéristiques des matériaux disponibles, du plancher de fondation et des conditions de stabilité et d’exécution sur chaque site.

L’ érosion du remblai est un processus dans lequel se produit la désintégration et la traînée du matériau qui le forme, ainsi que du terrain voisin. Il s’agit d’un problème à court et à long terme qui doit être résolu dans les projets de construction. Les effets de l’érosion sur les charges sont énumérés ci-dessous (voir les exemples dans les photos 1-7) :

  1. Erosion dans les pentes due au ruissellement superficiel.
  2. Erosion à la base des obturations, à proximité des canaux les plus importants, lorsque le niveau de l’eau croît par avenue.
  3. Découpes au pied des pentes.
  4. Dimensionnement insuffisant des travaux de drainage effectués.
  5. Faible état de conservation des travaux de drainage existants, ce qui rend difficile le drainage efficace.
  6. Inondation et chalutage des matériaux pendant les périodes de débordement sévère des rivières et des ruisseaux proches de la route.
  7. Saturation du matériau du remblai due à des déficiences dans le drainage de celui-ci.
  8. Effets de la tubification ou de l’érosion interne.
  9. Problèmes zapa du matériau de remblai, en raison de creuser des terriers de lapin, ce qui peut conduire à des sièges et la perte de capacité portante.

Photo 2. Exemple d’érosion des pentes due au ruissellement de surface. Source : Geotechtips sur Twitter.

Photo 3. Exemple d’érosion de saturation. Source : Geotechtips sur Twitter.

Photo 4. Exemple de tubification dans le barrage terrestre. Source : Geotechtips sur Twitter.

Photo 5. Exemple d’érosion par filtration de l’eau. Source : Geotechtips sur Twitter.

Photo 6. Exemple de glissement de matériau. Source : Geotechtips sur Twitter.

Photo 7. Exemple de saper le pied de pente. Source : Geotechtips sur Twitter.

  • Effet du barrage : Parfois, le remblai est une barrière au ruissellement normal du drainage superficiel de la vaguade de salage. Lorsque le travail de drainage est de mauvaise taille, il est rempli de sédiments ou n’existe tout simplement pas. L’effet est un embaumement en amont du remblai, dont les matériaux peuvent subir une tubification, une traînée ou une rupture (fig. 5).

Figure 5. Exemple d’inondation de flacon par effet digue. Source : Geotechtips sur Twitter.

Pathologies dans les charges de grande hauteur

Aspects généraux

En plus des problèmes généraux de stabilité dus à la rupture du remblai et aux pédaliers, les problèmes de déformation sont très importants et possible fissuration. Nous ne devons pas oublier que les conditions requises pour la régularité de la chaussée sont très strictes.

Ce type de problème a été largement étudié dans le cas des barrages à matériaux lâches. Sur les routes, les problèmes peuvent être plus aigus d’autres points de vue. Par exemple, les pentes sont généralement plus en attente, avec un impact sur le problème des déformations dans le nivellement. De plus, comme il s’agit de travaux de développement linéaires et généralement avec des risques catastrophiques moins élevés, on prend souvent moins de précautions sur les fondations.

Malgré toutes ces différences, l’expérience d’aujourd’hui est très intéressante, en particulier chez les proies, car des études très approfondies et détaillées ont été réalisées. Cependant, il y en a très peu sur les remblais et les pédaliers, entre autres raisons parce que la construction de garnitures de grande hauteur (de l’ordre de 100 m) est relativement récente pour les voies ferrées de communication.

Causes des déformations et de la fissuration

Un certain nombre de causes qui causent de tels phénomènes dans les charges de grande hauteur ont été énumérées et il convient de noter que les conditions seront plus critiques s’il s’agit de charges élevées, bien que les effets puissent également être accusés de tout type de remblai (tableau 2).

Tableau 2. Causes des déformations et des fissures dans les charges.

Extrait de l’un des modules du « Cours de Géotechnique appliqué aux remblais et aux travaux de terre « , qui est enseigné au centre de formation Ingeoexpert, par Juan José Pérez Santos, collaborateur de notre entreprise.

Si vous souhaitez demander un devis pour des études géotechniques ou géologiques, n’hésitez pas à nous contacter à info@geoquantics.com ou appelez le ( 34) 914448239.

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